import java.util.Arrays;

/**
 * Created with IntelliJ IDEA.
 * Description:
 * User: 86183
 * Date: 2022-10-15
 * Time: 2:28
 */
public class Test {
    private static void swap(int[] array, int i,int j){
        int tmp = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = tmp;
    }
    /**
     * 直接插入排序
     * 时间复杂度O(n²)
     *  最坏情况下：逆序：O(n²)
     *  最好情况下：有序：O(n)
     *  当数据量不多，且基本有序，直接插入排序比较快
     * 空间复杂度 :O(1)
     * 稳定性：稳定(一个本身就稳定的排序，可以实现为不稳定的排序，但是一个本身就不稳定的排序，不能实现稳定的排序）
     *
     * @param array
     */
   public static void intsertSort(int[] array){
       for (int i = 1; i < array.length; i++) {
           int tmp = array[i];
           int j = i-1;
           for (; j >= 0 ; j--) {
                if(array[j] > tmp){
                    array[j+1] = array[j];
                }else {
                    break;
                }
           }
           array[j+1] =tmp;
       }
   }

    /**
     *希尔排序
     * 时间复杂度 O(n^1.3)
     * 稳定性：不稳定
     * @param array
     * @param gap
     */
    public static void shell(int[] array,int gap){
        for (int i = gap; i < array.length; i++) {
            int tmp = array[i];
            int j = i - gap;
            for (; j >=0 ; j-=gap) {
                if (array[j] > tmp) {
                    array[j+gap] = array[j];
                }else {
                    break;
                }
            }
            array[j+gap] = tmp;
        }
    }
    public static void shellSort(int[] array){
       int gap = array.length;
       while (gap > 1) {
           gap /= 2;
           shell(array,gap);
       }
    }

    /**
     * 选择排序
     * 时间复杂度O(n²)
     * 空间复杂度O(1)
     * @param array
     */
    public static void selectSort(int[] array){
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            int mindex = i;
            for (int j = i+1; j < array.length ; j++) {
                if(array[mindex] > array[j]){
                    mindex = j;
                }
            }
            swap(array,i,mindex);
        }
    }
    public static void selectSsort2(int[] array){
        int left = 0;
        int right = array.length - 1;
        while (left < right){
            int minIndex = left;
            int maxIndex = right;
            for (int j = left+1; j <= right; j++) {
                if(array[j] < array[minIndex]){
                    minIndex = j;
                }
                if(array[j] > array[maxIndex]){
                    maxIndex = j;
                }
            }
            swap(array,minIndex,left);
            if(maxIndex == left){
                maxIndex = minIndex;
            }
            swap(array,maxIndex,right);
            left++;
            right--;
        }
    }

    /**
     * 堆排序
     * 时间复杂度O(n*logn)
     * 空间复杂度O(1)
     * 稳定性：不稳定
     * @param array
     */
    public static void heapSort(int[] array){
        createBigHeap(array);
        int end = array.length -1;
        while (end > 0){
            swap(array,0,end);
            shiftDown(array,0,end);
            end--;
        }
    }

    private static void createBigHeap(int[] array) {
        for (int parent = (array.length-1-1)/2; parent >= 0 ; parent--) {
            shiftDown(array,parent,array.length);
        }
    }

    private static void shiftDown(int[] array, int parent, int len) {
        int child = 2*parent+1;
        while (child < len){
            if(child+1 < len && array[child+1]>array[child]){
                child++;
            }
            if(array[parent] < array[child]){
                swap(array,parent,child);
                parent = child;
                child = 2*parent+1;
            }else {
                break;
            }
        }
    }


    /**
     * 冒泡排序
     * 时间复杂度：O(n²)
     * 空间复杂度：O(1)
     * 稳定性：不稳定
     * @param array
     */
    public static void bubbleSort(int[] array){
        for (int i = 0; i < array.length -1; i++) {
            boolean flg = false;
            for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) {
                if(array[j]>array[j+1]){
                    swap(array,j,j+1);
                    flg = true;
                }
            }
            if(flg == false){
                break;
            }

        }
    }

    /**
     * 快速排序
     * 时间复杂度O(n*logn)
     * 空间复杂度o(logn)
     * 稳定性；不稳定
     * @param array
     * @param start
     * @param end
     */
//    private static void quick(int[] array,int start,int end){
//        // =————>直接没有右树，或者没有左树
//        if(start >= end){
//            return;
//        }
//        int pivot = partitionHoare(array,start,end);
//        quick(array,start,pivot-1);
//        quick(array,pivot+1,end);
//    }

    /**
     * 希尔法
     * @param array
     * @param left
     * @param right
     * @return
     */
    private static int partitionHoare(int[] array,int left,int right){
        int i = left;
        int pivot = array[left];
        while (left < right){
            //left < right————>预防后面都比基准大
            while (left < right && array[right] >= pivot){
                right --;
            }
            while (left < right && array[left] <= pivot){
                left++;
            }
            swap(array,left,right);
        }
        swap(array,left,i);
        return left;
    }

    /**
     * 挖坑法
     * @param array
     * @param left
     * @param right
     * @return
     */
    private static int partitionHoare1(int[] array,int left,int right){
        int pivot = array[left];
        while (left < right){
            while (left < right && array[right] >= pivot){
                right--;
            }
            array[left] = array[right];
            while (left< right && array[left] <= pivot ){
                left++;
            }
            array[right] = array[left];
        }
        array[left] = pivot;
        return left;
    }
    public static void quickSort(int[] array){
        quick(array,0,array.length-1);
    }

    public static void quick(int[] array,int start,int end){
        if(start >= end){
            return;
        }
        if(end - start + 1 <=3){
            intsertSort1(array,start,end);
            return;
        }
        int index = findMidValofIndex(array,start,end);
        swap(array,start,index);
//        int pivot = partitionHoare(array,start,end);
        int pivot = partitionHoare1(array,start,end);
        quick(array,start,pivot-1);
        quick(array,pivot+1,end);
    }

    private static void intsertSort1(int[] array, int left, int right) {
        for (int i = left+1; i <= right; i++) {
            int tmp = array[i];
            int j = i-1;
            for (; j >= left ; j--) {
                if(array[j] > tmp){
                    array[j+1] = array[j];
                }else {
                    break;
                }
            }
            array[j+1] = tmp;
        }
    }

    /**
     *给指定区间插入排序
     * @param array
     * @param start
     * @param end
     * @return
     */

    private static int findMidValofIndex(int[] array, int start, int end) {
        int minIndex = (start + end)/2;
        if(array[start] < array[end]){
            if(array[minIndex] < array[start]){
                return start;
            }else if(array[end] < array[minIndex]){
                return end;
            }else {
                return minIndex;
            }
        }else {
            if(array[minIndex] > array[start]){
                return start;
            }else if(array[end]>array[minIndex]){
                return end;
            }else {
                return minIndex;
            }
        }
    }

    /**
     * 归并排序
     * 时间复杂度O(n*logn)
     * 空间复杂度O(n)
     * @param array
     */

    public static void merger(int[] array) {
        mergerchild(array,0,array.length-1);
    }

    private static void mergerchild(int[] array, int left, int right) {
        if(left == right){
            return;
        }
        int mid = (left+right)/2;
        mergerchild(array,left,mid);
        mergerchild(array,mid+1,right);
        merge(array,left,mid,right);
    }

    private static void merge(int[] array, int left, int mid, int right) {
        int s1 = left;
        int e1 = mid;
        int s2 = mid+1;
        int e2 = right;
        int k = 0;
        int[] tmp =new int[right-left+1];
        while (s1 <= e1 && s2 <= e2){
            if(array[s1] < array[s2]){
                tmp[k++] = array[s1++];
            }else {
                tmp[k++] = array[s2++];
            }
        }
        while (s1 <= e1){
            tmp[k++] = array[s1++];
        }
        while (s2 <= e2){
            tmp[k++] = array[s2++];
        }
        for (int i = 0; i < k; i++) {
            array[i+left] = tmp[i];
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {58,99,56,78,3,8};
//        intsertSort(array);
//        shellSort(array);
//        selectSort(array);
//        selectSsort2(array);
//        heapSort(array);
//        bubbleSort(array);
//        quickSort(array);
           merger(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }


}
